电力使用效率(PUE)是一个评价数据中心能源效率的通用指标,是数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比。PUE能帮助数据中心经理有效地管理能耗设备。

计算某数据中心设施的PUE值有很多原因,但从长远来看,最好的原因是这个简单经济学原理:从能效角度来看,基础设施运营得越好,节省的能源成本越多。

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如何计算PUE?

其实有几种测量PUE的方法。一是根据对容量、IT负载、功率以及冷却系统特性进行假设的模型进行估计。二是可以采用“时间点”测量来计算PUE的单个值,或者通过捕获连续测量值来看PUE如何随着时间的推移和变量的变化而变化,变量条件如天气条件、IT负载和冷却设备性能等。

想要的到精确的结果,第二种方法是最有效的,尽管成本比别的方法要高。这需要预先规划和准备,在数据中心设施中安装仪表,并运行适当的管理软件系统来汇总和收集PUE指标定期报告的数据。

除了IT本身,数据中心的主要功耗是用冷却基础设施来保持工作所需的温度。因此,尽可能减少冷却设施的能耗是改善PUE的首要任务。

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PUE报告精度

PUE精度的等级

为了计算一个有用的PUE值,整个数据中心设施电热性能的测量是至关重要的。Green Grid组织定义了四个级别的PUE报告,分别在准确性、成本和复杂性方面有所不同。

一至三级关注的是连续监测,1级是最基础的,只需要在UPS水平上衡量IT设备的能源和电力设施的投入,测量的频率最低要求为一个月一次。

二级是要求至少每天测量一次的中间阶段。在这必须在PDU(电源分配单元)或RPP(远程电源板)的输出端测量IT设备消耗的能量。

这两种情况的数据收集相对便宜。UPS系统、PDU和RPP具有测量的嵌入式仪表,因此没有额外的测量的必要了。

如果非IT负载需要从UPS供电,则需要具有更高精度的二级方法。如果UPS仅为IT系统供电,则其嵌入式仪表可以仅仅是IT设备消耗功率的合理近似值,可用一级PUE报告。但是,如果空调单元也由UPS供电,则该假设不再有效,PUE也会不准确。因此,PDU二级方法的读取只能分配IT设备的功率测量。

在最先进的三级,测量间隔减少到每15分钟一次,其指标的测量更精确。测量IT设备消耗的能量是单独计量机架PDU的读数的和。

颗粒度测量

此外,如果数据中心是混合使用设施的一部分,则物理基础设施所消耗的功率计算就得更加精细。这是因为对电力设施输入功率的简单测量是不够的,额外的仪表可能不得不安装在诸如冷水机和空气处理机的各个设备上,这样的话测量的负载就是特定数据中心设施的各个部分了。

另一个考虑因素是数据中心在负载和布局方面都会随着时间的推移而改变,电气基础设施也是一样。因此,数据中心设施中的电路需要用实时文件进行描述,弄清楚所服务的设备有哪些以及如何分配到不同的PUE准确计算。跟踪电路是安装任何用于获取准确数据的测量仪器的前提。

要汇总来自所有仪表的数据并定期计算PUE,需要使用良好的数据中心基础设施管理(DCIM)系统。 一旦部署完毕,DCIM可以提供PUE的精确连续测量,能帮助用户了解当前的PUE,还能了解PUE如何随着时间、IT负载、天气和冷却性能的变化而变化。

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